AMONYUM POLİFOSFAT FAZ I

Amonyum Polifosfat Faz I; kısa ve doğrusal fosfat zincirlerinden oluşan, fosfor ve azot esaslı, halojen içermeyen bir alev geciktiricidir. APP Faz I, Amonyum Polifosfat Faz 1, kristal faz I amonyum polifosfat ve kısa zincirli amonyum polifosfat adlarıyla da bilinen bu ürün; ahşap, kâğıt, karton, tekstil, selülozik malzemeler ve belirli yangın geciktirici kaplama sistemlerinde kullanılır.

APP Faz I, yüksek polimerizasyon derecesine sahip Amonyum Polifosfat Faz II’ye kıyasla suda daha kolay çözünür veya dağılır. Bu nedenle su bazlı yangın geciktirici çözeltiler, emprenye sistemleri ve gözenekli yüzeylere nüfuz etmesi gereken uygulamalarda önemli bir avantaj sağlar.

AMONYUM POLİFOSFAT FAZ I KİMYASAL TANIMI

Ürün adı: Amonyum Polifosfat Faz I
İngilizce adı: Ammonium Polyphosphate Phase I
Yaygın kısaltması: APP Faz I, APP I veya APP-1
Kimyasal adı: Polifosforik asitlerin amonyum tuzları
CAS numarası: 68333-79-9
EC numarası: 269-789-9
EINECS numarası: 269-789-9
Genel kimyasal formül: H(NH4PO3)nOH
Alternatif gösterim: (NH4PO3)n
Kimyasal ailesi: Amonyum polifosfatlar
Kimyasal yapısı: Kısa ve ağırlıklı olarak doğrusal fosfat zincirleri
Görünüm: Beyaz toz veya granül katı
Temel fonksiyonu: Fosfor-azot esaslı alev geciktirici ve intümesan asit kaynağı

CAS 68333-79-9 ve EC 269-789-9 numaraları, genel olarak polifosforik asitlerin amonyum tuzlarını tanımlar. Bu numaralar tek başına ürünün Faz I veya Faz II olduğunu göstermez. Kristal faz, polimerizasyon derecesi, suda çözünürlük, partikül büyüklüğü ve termal davranış; üreticinin teknik veri formu ve analiz sertifikası üzerinden doğrulanmalıdır.

AMONYUM POLİFOSFAT FAZ I SİNONİMLERİ

Amonyum Polifosfat Faz I, teknik literatürde ve ticari ürün aramalarında aşağıdaki isimlerle bulunabilir:

Amonyum Polifosfat Faz 1
Amonyum Polifosfat Kristal Faz I
APP Faz I
APP Faz 1
APP I
APP-1
Kristal Amonyum Polifosfat Form I
Kısa Zincirli Amonyum Polifosfat
Doğrusal Zincirli Amonyum Polifosfat
Suda Çözünür Amonyum Polifosfat
Polifosforik Asit Amonyum Tuzları
Polifosforik Asitlerin Amonyum Tuzları
Fosfor-Azot Esaslı Alev Geciktirici
Halojensiz Fosfat Alev Geciktirici
Amonyum Polifosfat Yangın Geciktirici
APP Alev Geciktirici

“Suda çözünür APP” ifadesi bazı kısa zincirli ticari ürünler için kullanılmaktadır. Ancak bütün APP Faz I çeşitleri aynı çözünürlüğe sahip değildir. Çözünürlük; zincir uzunluğuna, polimerizasyon derecesine, sıcaklığa, ürün saflığına ve üretim yöntemine göre değişebilir.

AMONYUM POLİFOSFAT FAZ I NEDİR?

Amonyum Polifosfat Faz I, polifosforik asidin inorganik amonyum tuzudur. Kimyasal yapısında art arda bağlanmış fosfat birimleri ile bu yapıyı nötrleştiren amonyum iyonları bulunur.

Genel formüldeki “n” değeri, fosfat zincirindeki tekrar eden birimlerin sayısını ve dolayısıyla polimerizasyon derecesini gösterir. APP Faz I genellikle 100’den daha az fosfat birimi içeren, kısa ve doğrusal zincirli bir yapı olarak tanımlanır.

Zincir uzunluğunun kısa olması ürüne şu özellikleri kazandırır:

Suda daha yüksek çözünürlük
Sulu sistemlere daha kolay katılım
Gözenekli yüzeylere daha iyi nüfuz etme
Daha düşük sıcaklıkta termal aktivasyon
Faz II’ye kıyasla daha düşük hidroliz dayanımı
Neme ve suyla yıkanmaya karşı daha yüksek hassasiyet

Bu özellikler APP Faz I’i özellikle ahşap, kâğıt, karton, pamuk, selüloz ve doğal liflerin su bazlı yangın geciktirici işlemlerinde kullanışlı hâle getirir.

AMONYUM POLİFOSFAT FAZ I FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

Fiziksel görünüm: Genellikle beyaz, serbest akışlı toz
Kimyasal yapı: Polifosforik asidin inorganik amonyum tuzu
Kristal yapı: Faz I
Zincir biçimi: Ağırlıklı olarak kısa ve doğrusal
Polimerizasyon derecesi: Genellikle n<100; ticari tipe göre değişebilir
Fosfor içeriği: Yüksek; ürüne göre farklılık gösterir
Azot içeriği: Amonyum gruplarından kaynaklanır
Suda çözünürlük: APP Faz II’ye göre daha yüksektir
Hidroliz dayanımı: APP Faz II’ye göre daha düşüktür
Termal kararlılık: Yüksek polimerizasyonlu APP Faz II’den daha düşüktür
Uçuculuk: Normal depolama koşullarında düşüktür
Halojen içeriği: Halojen içermez
Temel işlevi: Asit kaynağı, kömürleşme destekleyici ve alev geciktirici
Başlangıç bozunma bölgesi: Ticari tipe bağlı olarak yaklaşık 150°C ve üzeri
Nem hassasiyeti: APP Faz II’ye göre daha yüksektir

Bu değerler Amonyum Polifosfat Faz I ailesinin genel davranışını açıklar. Nem, pH, ortalama partikül büyüklüğü, suda çözünürlük, P2O5 oranı, azot miktarı ve termal bozunma sıcaklığı her ticari ürün için ayrı ayrı kontrol edilmelidir.

AMONYUM POLİFOSFAT FAZ I NASIL ÜRETİLİR?

APP Faz I; monoamonyum fosfat, diamonyum fosfat, fosforik asit, amonyak ve uygun yoğunlaştırıcı bileşenlerin kontrollü sıcaklıkta reaksiyona sokulmasıyla üretilebilir. Üretim sırasında fosfat grupları arasında kondenzasyon reaksiyonu gerçekleşir ve farklı uzunluklarda polifosfat zincirleri meydana gelir.

Üretim sıcaklığı, reaksiyon süresi, hammadde oranları ve kristallendirme koşulları aşağıdaki özellikleri belirler:

Kristal faz
Zincir uzunluğu
Polimerizasyon derecesi
P2O5 oranı
Azot içeriği
Suda çözünürlük
Partikül büyüklüğü
Termal bozunma davranışı

Bu nedenle aynı CAS numarasıyla satılan iki APP Faz I ürünü, uygulamada farklı çözünürlük, viskozite veya alev geciktirici performans gösterebilir.

AMONYUM POLİFOSFAT FAZ I NE İŞE YARAR?

Amonyum Polifosfat Faz I, yanıcı malzemelerin ısı karşısındaki bozunma biçimini değiştirir. Ürün ısıtıldığında amonyak içeren gazlar ile fosforik asit ve polifosforik asit karakterindeki bileşenler meydana getirir.

Oluşan asidik fosfat türleri, ahşap, kâğıt, pamuk ve diğer karbon içeren malzemelerde dehidrasyonu hızlandırır. Böylece malzemenin yanıcı gazlara dönüşmesi yerine karbon bakımından zengin, koruyucu bir kömür tabakası oluşturması desteklenir.

APP Faz I’in yangın sırasında sağladığı başlıca etkiler şunlardır:

Yanıcı gaz oluşumunu sınırlandırır.
Yüzeyde koruyucu kömürleşmeyi destekler.
Alevin yüzey boyunca ilerlemesini yavaşlatır.
Alt tabakaya ulaşan ısı miktarını azaltır.
Oksijen ile yanıcı yüzey arasındaki teması sınırlar.
İntümesan tabakanın oluşumuna katkıda bulunur.
Yangının büyüme hızını düşürmeye yardımcı olur.

Nihai alev geciktirici performans yalnızca kullanılan APP Faz I miktarına bağlı değildir. Alt tabakanın yapısı, bağlayıcı sistemi, karbon kaynağı, şişirici ajan, kaplama kalınlığı ve diğer katkı maddeleri birlikte değerlendirilmelidir.

AMONYUM POLİFOSFAT FAZ I’İN ALEV GECİKTİRME MEKANİZMASI

APP Faz I esas olarak yoğunlaşmış fazda çalışan bir alev geciktiricidir. Isıyla aktive olduğunda fosfor bakımından zengin asidik bileşenler oluşturarak karbon içeren alt tabakanın kömürleşmesini hızlandırır.

Bu süreç üç temel aşamada gerçekleşir:

Birinci aşama: Isının etkisiyle APP Faz I bozunmaya başlar ve amonyak ile asidik fosfat türleri açığa çıkar.

İkinci aşama: Fosforik ve polifosforik asit karakterindeki ürünler, karbon içeren malzemenin su kaybederek kömürleşmesini destekler.

Üçüncü aşama: Oluşan karbonlu tabaka yüzeyi kaplayarak ısı, oksijen ve yanıcı gaz transferini sınırlandırır.

Amonyak ve diğer yanıcı olmayan gazlar, alev bölgesindeki yanıcı gazların yoğunluğunu azaltabilir. Ancak APP’nin en önemli etkisi, malzemenin yüzeyinde fosfor bakımından zengin bir kömür tabakası oluşturmasıdır.

İNTÜMESAN SİSTEMLERDE AMONYUM POLİFOSFAT FAZ I

Amonyum Polifosfat Faz I, uygun şekilde tasarlanmış intümesan yangın geciktirici sistemlerde asit kaynağı olarak kullanılabilir. İntümesan formülasyon, ısıyla karşılaştığında şişerek gözenekli ve ısı yalıtımı sağlayan bir karbon tabakası meydana getirir.

Tipik bir intümesan sistem üç temel bileşenden oluşur:

Asit kaynağı: Amonyum Polifosfat Faz I
Karbon kaynağı: Pentaeritritol, dipentaeritritol veya uygun bir poliol
Gaz kaynağı: Melamin, disiyandiamid veya benzer azotlu bileşik

APP Faz I ısıyla aktif hâle geldiğinde karbon kaynağının dehidrasyonunu ve kömürleşmesini destekler. Melamin veya başka bir şişirici bileşenden çıkan gazlar, yumuşayan karbonlu yapıyı genişletir. Böylece alt yüzeyi ısıdan koruyan kalın ve gözenekli bir bariyer oluşur.

İntümesan kaplamanın performansını etkileyen faktörler şunlardır:

APP Faz I’in polimerizasyon derecesi
Partikül büyüklüğü
Suda çözünürlük
APP ve karbon kaynağı oranı
Melamin miktarı
Bağlayıcı türü
Kuru film kalınlığı
Pigment ve dolgu maddeleri
Ortam nemi
Yüzeyin cinsi ve hazırlığı

Dış ortam, yüksek nem veya suya dayanıklılık gerektiren kaplamalarda düşük çözünürlüklü APP Faz II genellikle daha uygundur. APP Faz I ise daha yüksek çözünürlük, daha hızlı aktivasyon veya sulu sisteme kolay katılım istenen özel formülasyonlarda tercih edilebilir.

AMONYUM POLİFOSFAT FAZ I İLE APP FAZ II ARASINDAKİ FARKLAR

Amonyum Polifosfat Faz I ve Amonyum Polifosfat Faz II aynı kimyasal aileye ait olmasına rağmen yapı ve performans bakımından farklı ürünlerdir.

Zincir yapısı:

APP Faz I kısa ve büyük ölçüde doğrusal fosfat zincirlerine sahiptir. APP Faz II ise çok daha yüksek polimerizasyon derecesine ve daha uzun zincirli bir yapıya sahiptir.

Polimerizasyon derecesi:

APP Faz I için “n” değeri genellikle 100’den düşüktür. APP Faz II’de polimerizasyon derecesi çoğunlukla 1.000’in üzerindedir.

Suda çözünürlük:

APP Faz I suda daha fazla çözünür. APP Faz II çok düşük suda çözünürlüğe sahip olacak şekilde üretilir.

Termal kararlılık:

APP Faz I daha düşük sıcaklıkta aktive olur ve bozunmaya başlar. APP Faz II daha yüksek sıcaklıklara dayanabilir.

Hidroliz dayanımı:

APP Faz I su ve nem karşısında hidrolize daha açıktır. APP Faz II daha yüksek hidrolitik kararlılık gösterir.

Uygulama alanı:

APP Faz I; ahşap, kâğıt, karton, selüloz ve tekstil gibi emici yüzeylerin sulu emprenye işlemlerinde avantaj sağlar. APP Faz II ise uzun ömürlü intümesan kaplamalar, polipropilen, polietilen, mühendislik plastikleri ve neme dayanıklı sistemlerde daha yaygın kullanılır.

İşleme sıcaklığı:

APP Faz I düşük veya orta sıcaklıkta hazırlanan sistemler için daha uygundur. APP Faz II, yüksek sıcaklıkta işlenen polimerlerde daha güvenli bir işleme aralığı sunar.

Suya dayanıklılık:

APP Faz I içeren uygulamalarda yıkanma ve yüzeye göç etme riski daha yüksektir. APP Faz II veya yüzeyi kaplanmış APP çeşitleri, suya ve neme karşı daha dayanıklıdır.

APP Faz I ile APP Faz II arasında seçim yapılırken yalnızca fiyat değerlendirilmemelidir. Uygulama yöntemi, üretim sıcaklığı, suya maruz kalma, hedeflenen yangın standardı ve nihai ürünün kullanım ömrü birlikte dikkate alınmalıdır.

AMONYUM POLİFOSFAT FAZ I AVANTAJLARI

Halojen içermez.
Fosfor ve azotu aynı yapıda birleştirir.
Sulu sistemlere kolay katılabilir.
APP Faz II’ye göre daha yüksek çözünürlük sunar.
Gözenekli malzemelere nüfuz edebilir.
Ahşap ve selülozun kömürleşmesini destekler.
Kâğıt ve tekstil işlemlerinde kullanılabilir.
İntümesan sistemlerde asit kaynağı görevi görür.
Normal koşullarda düşük uçuculuk gösterir.
Bromlu ve klorlu alev geciktiricilere alternatif sistemlerin geliştirilmesine yardımcı olur.

AMONYUM POLİFOSFAT FAZ I SINIRLAMALARI

APP Faz II’ye göre suya daha hassastır.
Yüksek nemde yüzeye göç edebilir.
Su ile temas sonucunda yıkanabilir.
Hidroliz dayanımı daha düşüktür.
Yüksek sıcaklıkta işlenen plastikler için uygun olmayabilir.
Dış ortam uygulamalarında koruyucu kaplama gerektirebilir.
Tekstilde kalıcı yıkama dayanımı için fikse edici sistem gerekebilir.
Nemli depolama koşullarında topaklanabilir.
Bazı pigment ve metal iyonlarıyla etkileşime girebilir.
Poliüretan sistemlerinde kontrol edilmeyen nem reaksiyona zarar verebilir.

Bu sınırlamalar APP Faz I’in düşük kaliteli bir ürün olduğu anlamına gelmez. Ürünün güçlü olduğu alan, suda çözünürlüğün ve gözenekli malzemelere nüfuz etmenin avantaj sağladığı uygulamalardır.

AMONYUM POLİFOSFAT FAZ I KULLANIM ALANLARI

Amonyum Polifosfat Faz I; yüksek suda çözünürlüğün, sulu sistem uyumluluğunun ve emici malzemelere nüfuz etmenin önemli olduğu yangın geciktirici uygulamalarda kullanılır. Başlıca kullanım alanları ahşap emprenyesi, kâğıt ve karton işlemleri, tekstil terbiyesi, selülozik yalıtım, intümesan kaplamalar ve belirli reçine sistemleridir.

APP Faz I kullanılan başlıca sektörler şunlardır:

Ahşap ve mobilya endüstrisi
Kâğıt ve karton üretimi
Tekstil ve teknik tekstil
Yapı kimyasalları
Yangın geciktirici boya ve kaplamalar
Selülozik yalıtım malzemeleri
Poliüretan sistemleri
Kompozit malzeme üretimi
Doğal lifli ürünler
Ambalaj malzemeleri
Kablo kaplama sistemleri
Tarım ve gübre endüstrisi

Her sektör için aynı APP Faz I çeşidi kullanılmamalıdır. Alev geciktirici amaçlı endüstriyel APP ile gübre üretiminde kullanılan amonyum polifosfatın kalite kriterleri ve yasal gereklilikleri birbirinden farklıdır.

AHŞAP İÇİN AMONYUM POLİFOSFAT FAZ I

Amonyum Polifosfat Faz I, masif ahşap ve ahşap esaslı malzemelerin yangın geciktirici işlemlerinde kullanılır. Suda çözünebilen veya kolayca dağılabilen APP Faz I çeşitleri, emprenye çözeltisi içinde ahşabın gözeneklerine taşınabilir.

Isıyla karşılaşan APP Faz I, ahşabın yanıcı gazlara dönüşmesi yerine yüzeyde kömürleşmesini destekler. Oluşan karbon tabakası alev ilerlemesini ve alt katmanlara ısı transferini sınırlandırmaya yardımcı olur.

APP Faz I’in değerlendirilebileceği ahşap ürünleri şunlardır:

Masif kereste
Kontrplak
Ahşap kaplama
Sunta
Yonga levha
MDF
OSB
Ahşap lifi levhaları
Mobilya bileşenleri
Dekoratif duvar panelleri
Tavan kaplamaları
Ahşap ambalajlar
Fuar ve sergi yapıları
Akustik ahşap paneller

Uygulama daldırma, püskürtme, fırçalama, vakum veya basınçlı emprenye yöntemlerinden biriyle yapılabilir. Tercih edilen yöntem; ahşabın türüne, yoğunluğuna, nemine ve hedeflenen kimyasal tutunma miktarına göre belirlenir.

AHŞAP EMPRENYESİNDE APP FAZ I KULLANIMI

Amonyum Polifosfat Faz I’in kısa zincirli yapısı, sulu emprenye çözeltisinin ahşap içerisine taşınmasını kolaylaştırır. Bununla birlikte yüksek çözünürlük, işlemden sonra suyla yıkanma riskini de artırabilir.

Ahşap emprenye formülasyonu geliştirilirken aşağıdaki değişkenler kontrol edilmelidir:

APP Faz I konsantrasyonu
Çözeltinin pH değeri
Su kalitesi
Ahşap türü
Ahşabın başlangıç nemi
Emprenye süresi
Vakum ve basınç değerleri
Emilen çözelti miktarı
Kurutma sıcaklığı
Nihai ürünün kullanım ortamı

İç mekânda kullanılacak ahşaplar için hazırlanan formülasyon ile yağmur ve yüksek neme maruz kalacak dış mekân ahşabının formülasyonu aynı olmamalıdır. Dış ortam uygulamalarında suya dayanıklı bir son kat, uygun bir fikse edici veya daha düşük çözünürlüklü APP çeşidi gerekebilir.

KONTRPLAK, MDF VE SUNTA İÇİN APP FAZ I

Amonyum Polifosfat Faz I; kontrplak, MDF, sunta ve diğer ahşap esaslı levhaların yüzey işleminde veya uygun üretim aşamalarında kullanılabilir. Ürün, levha yüzeyinde yangın sırasında karbonlaşmayı destekleyerek alevin yayılma hızını azaltmaya yardımcı olur.

APP Faz I’in levha üretiminde kullanılması planlanıyorsa şu özellikler incelenmelidir:

Yapıştırıcının kürlenme süresi
İç bağ dayanımı
Levha yüzey kalitesi
Su alma oranı
Kalınlıkta şişme
Boyanabilirlik
Metal bağlantı elemanlarına etkisi
Formaldehit emisyon sistemiyle uyumluluk
Mekanik dayanım
Yangın testi sonucu

APP Faz I’in asidik karakteri veya iyonik yapısı bazı ahşap yapıştırıcılarının kürlenmesini etkileyebilir. Bu nedenle laboratuvar denemeleri yapılmadan endüstriyel üretime geçilmemelidir.

KÂĞIT VE KARTON İÇİN AMONYUM POLİFOSFAT FAZ I

Kâğıt ve karton yüksek oranda selüloz içerdiği için ateşle temas ettiğinde hızlı biçimde yanabilir. APP Faz I, selülozun termal bozunma mekanizmasını değiştirerek yanıcı gaz oluşumu yerine koruyucu kömür tabakası meydana gelmesini destekler.

Amonyum Polifosfat Faz I kâğıda şu yöntemlerle uygulanabilir:

Emprenye
Daldırma
Püskürtme
Yüzey kaplama
Silindirle sürme
Kaplama banyosuna ekleme
Uygun üretim aşamasında hamura katma

Uygulama sonrasında kâğıdın alev geciktirici performansının yanında mukavemeti, esnekliği, rengi, baskı kalitesi ve nem dayanımı da kontrol edilmelidir.

APP Faz I kullanılan olası kâğıt ve karton ürünleri şunlardır:

Teknik kâğıt
Oluklu mukavva
Dekoratif kâğıt
Duvar kâğıdı
Bal peteği karton
Ambalaj kartonu
Arşivleme malzemeleri
Filtre kâğıdı
Lamine kâğıt ürünleri
Yangına dayanıklı sergi malzemeleri
Kâğıt esaslı yapı levhaları

SELÜLOZİK YALITIM MALZEMELERİNDE APP FAZ I

Amonyum Polifosfat Faz I, selüloz elyafından üretilen ısı ve ses yalıtım ürünlerinde alev geciktirici katkı olarak değerlendirilebilir. Fosfor içeren yapısı, selülozun yüzeyinde karbonlaşmayı teşvik ederken amonyum grupları gaz fazındaki yanıcı bileşenlerin seyreltilmesine katkıda bulunabilir.

Selülozik yalıtım sistemlerinde APP Faz I şu katkılarla birlikte incelenebilir:

Borik asit
Boraks
Çinko borat
Mineral dolgular
Silikatlar
Azot içeren sinerjistler
Bağlayıcı reçineler
Hidrofobik katkılar

Nihai yalıtım ürünü yalnızca alev testine göre değerlendirilmemelidir. Kor hâlinde yanma, nem alma, korozyon, mantar gelişimi, çökmeye karşı direnç ve ısı iletkenliği de kontrol edilmelidir.

TEKSTİL İÇİN AMONYUM POLİFOSFAT FAZ I

APP Faz I; pamuk, viskon, keten, jüt ve diğer selüloz esaslı tekstil ürünlerinin yangın geciktirici terbiyesinde kullanılabilir. Sulu formülasyona katılan ürün, daldırma, emdirme, püskürtme veya kaplama yöntemleriyle kumaşa uygulanabilir.

Isıyla karşılaşan APP Faz I, tekstil liflerinin yanıcı uçucu bileşikler oluşturması yerine kömürleşmesini destekler. Bu etki, kumaşta alev ilerlemesini, alev sonrası yanma süresini ve hasar uzunluğunu azaltmaya yardımcı olabilir.

APP Faz I’in değerlendirilebileceği tekstil uygulamaları şunlardır:

Pamuklu kumaşlar
Viskon tekstilleri
Doğal lifli kumaşlar
Teknik tekstiller
Dokunmamış yüzeyler
Perdelik kumaşlar
Döşemelik kumaş altlıkları
Akustik tekstil panelleri
Yalıtım keçeleri
Geçici dekorasyon kumaşları
Endüstriyel filtreler

APP Faz I suda çözünebildiği için tek başına uygulandığında yıkama sırasında kumaştan uzaklaşabilir. Yıkanabilir veya uzun ömürlü tekstil ürünlerinde uygun bağlayıcı, çapraz bağlayıcı ya da kimyasal fiksasyon sistemi kullanılmalıdır.

Tekstil formülasyonunda aşağıdaki özellikler test edilmelidir:

Alev sonrası yanma süresi
Kor hâlinde yanma
Hasar veya kömürleşme uzunluğu
Kumaş mukavemeti
Renk değişimi
Kumaş tutumu
Yıkama dayanımı
Aşınma direnci
Ter ve su dayanımı
Cilt teması açısından uygunluk

Endüstriyel APP Faz I, gerekli saflık ve mevzuat uygunluğu doğrulanmadan doğrudan giyim tekstillerinde kullanılmamalıdır.

İNTÜMESAN BOYA VE KAPLAMALARDA APP FAZ I

Amonyum Polifosfat Faz I, su bazlı veya düşük sıcaklıkta aktive olması istenen belirli intümesan kaplama sistemlerinde asit kaynağı olarak kullanılabilir. Yangın sırasında karbon kaynağıyla reaksiyona girerek genişleyen, gözenekli ve ısı yalıtımı sağlayan bir kömür tabakasının oluşmasını destekler.

APP Faz I içeren intümesan kaplamalar şu yüzeyler için değerlendirilebilir:

İç mekân ahşapları
Kontrplak ve MDF
Kâğıt esaslı paneller
Selüloz levhalar
Dekoratif yapı malzemeleri
Tekstil destekli yüzeyler
Kablo kaplamaları
Düşük sıcaklıkta hazırlanan özel reçine sistemleri

Dış cephe kaplamaları, yüksek nemli alanlar ve suyla temas eden yüzeylerde APP Faz I’in çözünürlüğü dayanıklılık sorunu oluşturabilir. Bu uygulamalarda APP Faz II, mikrokapsüllenmiş APP veya hidrofobik yüzey kaplamalı amonyum polifosfat çeşitleri daha uygun olabilir.

APP FAZ I İÇEREN İNTÜMESAN FORMÜLASYONUN BİLEŞENLERİ

Asit kaynağı: Amonyum Polifosfat Faz I
Karbon kaynağı: Pentaeritritol veya dipentaeritritol
Şişirici ajan: Melamin veya disiyandiamid
Bağlayıcı: Akrilik, vinil asetat veya uyumlu reçine
Pigment: Titanyum dioksit veya uygun renk pigmentleri
Dolgu: Formülasyona uyumlu mineral dolgular
Reoloji katkısı: Çökmeyi ve akmayı kontrol eden kıvamlaştırıcı
Köpük kesici: Üretim ve uygulama sırasında köpüğü sınırlar
Dispersan: Katı bileşenlerin homojen dağılmasını sağlar

Bu liste örnek bir sistem yaklaşımını açıklar; doğrudan üretim reçetesi değildir. Her bileşenin oranı, bağlayıcının kimyasal yapısına ve hedeflenen yangın standardına göre optimize edilmelidir.

YAPI KİMYASALLARINDA AMONYUM POLİFOSFAT FAZ I

APP Faz I, yangına tepki performansının geliştirilmek istendiği belirli yapı kimyasallarında kullanılabilir. Ürün özellikle organik bağlayıcı veya selüloz içeren sistemlerde kömürleşmeyi destekleyen fosfor-azot kaynağı olarak görev yapar.

Potansiyel yapı kimyasalı uygulamaları şunlardır:

Yangın geciktirici ahşap boyaları
İç mekân intümesan kaplamaları
Dekoratif yapı panelleri
Selülozik yalıtım ürünleri
Akustik levhalar
Polimer modifiyeli kaplamalar
Derz ve boşluk dolgu malzemeleri
Yangın bariyeri laminatları
Çatı ve yalıtım bileşenleri
Tekstil takviyeli yapı malzemeleri

APP Faz I’in çimento esaslı her üründe otomatik olarak uygun olduğu düşünülmemelidir. Yüksek alkalinite ve kalsiyum iyonları, polifosfat yapısıyla etkileşime girerek priz süresini, çözünürlüğü veya ürün kararlılığını değiştirebilir.

POLİÜRETAN SİSTEMLERİNDE AMONYUM POLİFOSFAT FAZ I

Amonyum Polifosfat Faz I, belirli rijit ve esnek poliüretan köpüklerde fosfor-azot esaslı alev geciktirici bileşen olarak değerlendirilebilir. APP, poliüretan yüzeyinde koruyucu kömür tabakası oluşmasını destekleyerek alev yayılımını sınırlandırmaya yardımcı olur.

Poliüretan formülasyonunda aşağıdaki özellikler kontrol edilmelidir:

APP Faz I’in nem miktarı
Ortalama partikül büyüklüğü
Poliol karışımıyla uyumluluğu
Formülasyon viskozitesi
Kremleşme süresi
Yükselme süresi
Jelleşme davranışı
Hücre yapısı
Köpük yoğunluğu
Basınç dayanımı
Boyutsal kararlılık
Alev geciktirici performans

APP Faz I’in içerebileceği su veya bünyesine çektiği nem, izosiyanat gruplarıyla reaksiyona girerek karbondioksit oluşumunu ve köpük yapısını değiştirebilir. Poliüretan sistemlerinde düşük nemli ve kontrollü partikül boyutuna sahip ürün seçilmelidir.

POLİMER VE REÇİNELERDE APP FAZ I

Amonyum Polifosfat Faz I, orta veya düşük sıcaklıkta işlenen bazı reçine sistemlerinde kullanılabilir. Uygunluk, polimerin işleme sıcaklığına ve APP Faz I’in termal kararlılığına bağlıdır.

Değerlendirilebilecek sistemler şunlardır:

Akrilik reçineler
Vinil asetat bağlayıcılar
Epoksi reçineler
Doymamış polyester reçineler
Lateks bileşikleri
Poliüretan köpükler
Doğal lifli kompozitler
Biyobazlı polimer sistemleri
Elastomerik kaplamalar
Düşük sıcaklıkta işlenen plastikler

Polipropilen, polietilen ve yüksek sıcaklıkta ekstrüde edilen mühendislik plastiklerinde standart APP Faz I yerine genellikle APP Faz II veya yüzeyi kaplanmış yüksek polimerizasyonlu APP kullanılır. Faz I’in düşük sıcaklıkta bozunması, ekstrüzyon sırasında gaz çıkışı, koku, renk değişimi ve yüzey bozukluğu meydana getirebilir.

DOĞAL LİF VE BİYOBAZLI KOMPOZİTLERDE APP FAZ I

Amonyum Polifosfat Faz I; keten, kenevir, jüt, sisal, odun lifi ve selüloz içeren kompozitlerin alev geciktirici performansını geliştirmek amacıyla kullanılabilir. APP’nin fosfat grupları doğal liflerin kömürleşmesini teşvik eder.

Olası kullanım alanları:

Ahşap-plastik kompozitler
Keten takviyeli levhalar
Kenevir yalıtım malzemeleri
Jüt kompozitleri
Selüloz kalıplama ürünleri
Biyobazlı ambalajlar
Doğal lifli otomotiv iç parçaları
Akustik paneller
Mobilya kompozitleri

Doğal lifler ile APP Faz I’in her ikisi de nemden etkilenebileceği için nihai kompozitin su alma, şişme ve mekanik dayanım özellikleri dikkatle incelenmelidir.

TARIM VE GÜBREDE AMONYUM POLİFOSFAT

Amonyum polifosfat, tarımda azot ve fosfor sağlayan sıvı gübrelerin üretiminde de kullanılır. Ancak gübre sınıfı amonyum polifosfat ile endüstriyel alev geciktirici APP Faz I aynı ürün olarak kabul edilmemelidir.

Gübre sınıfı amonyum polifosfat şu özelliklere göre değerlendirilir:

Toplam azot oranı
Toplam fosfat veya P2O5 oranı
Ortofosfat-polifosfat dağılımı
Çözelti pH değeri
Kristallenme sıcaklığı
Depolama kararlılığı
Mikro elementlerle uyumluluk
Tarımsal saflık ve mevzuat uygunluğu

Endüstriyel APP Faz I yalnızca üretici tarafından tarımsal kullanım için belgelendirilmişse gübre formülasyonlarında kullanılmalıdır. Ağır metal sınırları, çözünmeyen madde miktarı ve yerel gübre mevzuatı ayrıca kontrol edilmelidir.

AMONYUM POLİFOSFAT FAZ I İLE KULLANILAN SİNERJİSTLER

APP Faz I, farklı alev geciktirici ve kömürleştirici katkılarla birlikte kullanılabilir:

Pentaeritritol
Dipentaeritritol
Melamin
Melamin fosfat
Melamin polifosfat
Disiyandiamid
Genleşebilir grafit
Çinko borat
Alüminyum hidroksit
Magnezyum hidroksit
Titanyum dioksit
Silikat dolgular
Nişasta ve selüloz türevleri
Doğal kömür oluşturucu maddeler

Sinerjistik performans yalnızca bileşenlerin bir araya getirilmesiyle elde edilmez. APP, karbon kaynağı ve gaz kaynağı arasındaki oranlar; bağlayıcı, uygulama kalınlığı ve hedeflenen test standardına göre optimize edilmelidir.